Γεωηλεκτρομαγνητική μελέτη καλδέρας Νισύρου, ανατολικό ηφαιστειακό τόξο νοτίου Αιγαίου.

Abstract

Η παρούσα διπλωματική εργασία έχει σκοπό την μελέτη της δομής της καλδέρας της Νισύρουμεχρήσηηλεκτρομαγνητικώνγεωφυσικώνμεθοδολογιών.Οιτεχνικέςοι οποίες εφαρμόζονται είναι η μαγνητοτελλουρική μέθοδος (ΜΤ) και η ηλεκτρομαγνητική μέθοδος παροδικών πεδίων (ΤΕΜ).Στα πλαίσια του προγράμματος MT-GEAR τον Μάιο του 2013 είχαν πραγματοποιηθεί δύο μετρήσεις ΜΤ σε απόσταση 2,5 χιλιομέτρων και 14 βυθοσκοπήσεις ΤΕΜ, όπου πραγματοποιήθηκαν σε ένα πυκνό προφίλ με βήμα 200 μέτρων μεταξύ των δύο ΜΤ μετρήσεων.Για τις ανάγκες της διπλωματικής εργασίας, πραγματοποιήθηκε αρχικά επεξεργασία και ανάλυση των δεδομένων MT με χρήση του προγράμματος EMTF, εφαρμόζοντας τον κώδικα του Egbert (singlestation και remotereference) και στη συνέχεια έγινε 1D μοντελοποίηση με το πρόγραμμα WinGLink. Τα ΤΕΜ δεδομένα επεξεργάστηκαν, αναλύθηκαν και μοντελοποιήθηκαν με το πρόγραμμα TEM-RES. Η μέθοδος ΤΕΜ συνδυάστηκε τόσο με την ΜΤ μέθοδο για την απεικόνιση της επιφανειακής δομής σε κάθε μία από τις δύο ΜΤ θέσεις αλλά και έδωσε πρόσθετες πληροφορίες σχετικάμ ε την επιφανειακή γεωλογία και την τεκτονική της καλδέρας μέσω της 2-D τομογραφίας. Τα συμπεράσματα που προκύπτουν από την ερμηνεία των αποτελεσμάτων για την περιοχή έρευνας, είναι τα εξής: (α) στο μονοδιάστατο ΜΤ μοντέλο παρατηρούνται 2 ασυνέχειες, η μία περίπου σε βάθος από τα 100 μέτρα μέχρι το 1 km και η δεύτερη περίπου στα 10 km, όπου η δεύτερη ασυνέχεια μπορεί να συσχετιστεί με την ύπαρξη μαγματικού θαλάμου και (β) στο προφίλ των ΤΕΜ παρατηρήθηκε μία πλευρική ασυνέχεια που πιθανώς σχετίζεται με την ύπαρξη τεκτονικής ζώνης, όπως φαίνεται και στον γεωλογικό χάρτη.

This thesis aims to study the structure of the caldera of Nisyros using electromagnetic geophysical methodologies. The techniques that are applied are the magnetotelluric method (MT) and the transient electromagnetic method (TEM). Under the MT-GEAR program, in May 2013 two MT measurements were acquired at 2.5 km distance to each other. In addition 14 TEM soundings were taken with 200-meter step between the two MT measurements in a profile. For the needs of the thesis, processing and analysis of the MT data was performed using the EMTF program, applying the Egbert code (single station and remote reference) and then 1D modeling with the WinGLink program was extracted. TEM data were processed, analyzed and modeled with the TEM-RES program. The TEM method was combined with both the MT method to visualize the surface structure at each of the two MT sites and gave additional information on surface geology and caldera tectonics by 2-D tomography. The conclusions from the interpretation of the results for the research area are as follows: (a) in the one-dimensional MT model there are two discontinuities, one approximately from 100 meters up to 1 km and the second approximately at 10 km, where the second discontinuity can be correlated with the existence of a magma chamber and (b) at 2-D TEM profile a lateral discontinuity is appeared which is possibly related to the existence of a tectonic zone, as shown in the geological map.